基于無線傳感器網(wǎng)絡的人體運動能耗檢測系統(tǒng)的設計.pdf

1、伴隨著通信、嵌入式計算和傳感器等技術的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡技術日臻成熟，其應用也越來越廣泛，包括視頻和交通監(jiān)視，航空交通、汽車以及機器人控制，智能家居和工業(yè)自動化等?？萍嫉陌l(fā)展為人們的生活和工作帶來很大的方便，與此同時也使得人們的活動量和運動量都大大減少，造成身體孱弱等健康問題。但體育運動也是存在一定風險的，例如運動過量、肌肉拉傷、心臟病發(fā)等問題，因此，在運動過程中需要有一定的安全監(jiān)控，能夠正確判斷出運動者的健康狀況，提示并限制某些

2、運動項目。
　　本文詳細介紹了無線傳感器網(wǎng)絡技術、能耗檢測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和 ZigBee技術。在此基礎上，重點研究了檢測終端（協(xié)調(diào)器和路由器節(jié)點）的設計、ZigBee網(wǎng)絡的路由協(xié)議和人體運動能耗檢測的算法。本課題提出了一種人體運動能耗檢測系統(tǒng)設計方案，研究并設計了無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器、路由器節(jié)點和上位機監(jiān)測系統(tǒng)。兩類網(wǎng)絡節(jié)點的微處理器都采用CC2530芯片，其中，路由器節(jié)點由傳感器模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及電源模塊等幾部分組成；軟件

3、部分通過移植 TI公司的ZigBee協(xié)議Z-Stack，結(jié)合AODVjr路由算法，并添加相對應的節(jié)點功能代碼來實現(xiàn)。路由器節(jié)點將采集的運動數(shù)據(jù)進行處理分析，采用基于各軸加速度值和提取 GM的數(shù)據(jù)特征方法計算出人體運動產(chǎn)生的能耗和運動狀態(tài)，將所得結(jié)果傳送到協(xié)調(diào)器，并進行實時顯示。協(xié)調(diào)器在接到新的數(shù)據(jù)包后，通過 USB接口與上位機監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。上位機監(jiān)測系統(tǒng)通過通訊窗體接收、整理協(xié)調(diào)器傳來的數(shù)據(jù)包同時存入后臺數(shù)據(jù)庫，在需要時可以對歷